一種異地同步視頻互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種異地同步視頻互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前使用較為廣泛的異地同步網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)平臺(tái)多是采用同步攝像的方式實(shí)現(xiàn)，而這種基于同步攝像技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教室，通過攝像設(shè)備拍攝第一教室的電子白板或投影屏幕，在第二教室顯示的畫面中出現(xiàn)第一教室電子白板或投影屏幕中并不包括教師和學(xué)生的畫面，并且還會(huì)因?yàn)榻淌一驅(qū)W生遮擋及攝像角度原因引起圖像失真問題，造成第二教室里的學(xué)生看到的場(chǎng)景與第一教室實(shí)際場(chǎng)景不一致。這種情況對(duì)遠(yuǎn)程同步教學(xué)效果具有較大的負(fù)面影響。
[0003]目前廣泛使用的異地同步網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)平臺(tái)中多是利用第一教室中多媒體操作臺(tái)上的一臺(tái)小型顯示器或第一教室前方的顯示屏實(shí)現(xiàn)對(duì)第二教室實(shí)景的監(jiān)控，不符合仿真教學(xué)環(huán)境要求，使用效果不理想，一般不具備第二教室實(shí)景1:1實(shí)時(shí)反饋的功能。目前廣泛使用的異地同步網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)平臺(tái)中，在本地與異地學(xué)生互動(dòng)交流時(shí)，只能通過教室前方的顯示屏觀看對(duì)方教室的場(chǎng)景，課堂效果不理想。在進(jìn)行學(xué)生發(fā)言時(shí)，采用手持話筒方式，需要人工將手持話筒傳遞給發(fā)言學(xué)生，使用不方便且對(duì)教學(xué)環(huán)境有干擾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種異地同步視頻互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，可以模擬真實(shí)第一教室環(huán)境下的異地同步互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)第一教室與第二教室教師授課音像同步、師生互動(dòng)音像同步、授課資源同步、演板信息同步，可以較好的解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中師生分離造成的教學(xué)互動(dòng)交流不理想及教學(xué)信息傳輸失真的問題，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下仿真的面對(duì)面講授、問答互動(dòng)、研討互動(dòng)、演板同步，有助于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果與效率的提升。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種異地同步視頻互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)用戶終端、4個(gè)電子白板、2個(gè)液晶屏幕、4個(gè)攝像設(shè)備、多個(gè)全指向拾音器、多個(gè)音頻設(shè)備、2個(gè)中央控制設(shè)備，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，其中第一和第二電子白板、第一液晶屏幕、第一和第二攝像設(shè)備以及第一中央控制設(shè)備位于第一教室，第三和第四電子白板、第二液晶屏幕、第三和第四攝像設(shè)備以及第二中央控制設(shè)備位于第二教室，其特征在于:
[0007]電子白板，與中央控制設(shè)備連接，用于顯示授課信息，所述電子白板采用HV-1685交互式電子白板，其中第一和第二電子白板與第一中央控制設(shè)備相連，第三和第四電子白板與第二中央控制設(shè)備相連；
[0008]液晶屏幕，與中央控制設(shè)備連接，用于顯示攝像設(shè)備拍攝的信息，所述液晶屏幕采用60寸LED拼接屏，其中第一液晶屏幕與第一中央控制設(shè)備連接，所述第一中央控制設(shè)備將從第三和第四攝像設(shè)備接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給第一液晶屏幕顯示，第二液晶屏幕與第二中央控制設(shè)備連接，所述第二中央控制設(shè)備將從第一和第二攝像設(shè)備接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給第二液晶屏蒂顯不;
[0009]攝像設(shè)備，與中央控制設(shè)備連接，用于拍攝教室內(nèi)的場(chǎng)景，所述攝像設(shè)備采用SSC-SD26P攝像裝置，其中第一和第二攝像設(shè)備與第二中央控制設(shè)備連接，第三和第四攝像設(shè)備與第一中央控制設(shè)備連接；
[0010]全指向拾音器，與中央控制設(shè)備連接，采用YK-QAD02數(shù)字拾音器，第一中央控制設(shè)備將第一教室中的全指向拾音器采集的音頻信號(hào)發(fā)送給第二中央控制設(shè)備，第二中央控制設(shè)備將第二教室中的全指向拾音器采集的音頻信號(hào)發(fā)送給第一中央控制設(shè)備；
[0011]音頻設(shè)備，與中央控制設(shè)備連接，采用CP300音頻功放，第一教室中的音頻設(shè)備接收第一中央控制設(shè)備發(fā)送的音頻數(shù)據(jù)，第二教室中的音頻設(shè)備接收第二中央控制設(shè)備發(fā)送的音頻數(shù)據(jù)；
[0012]中央控制設(shè)備，采用MNC9600-V網(wǎng)絡(luò)多媒體控制器；
[0013]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，與中央控制設(shè)備連接，對(duì)從中央控制設(shè)備接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0014]用戶終端，包括處理器、顯示模塊、攝像頭、識(shí)別模塊、語音模塊、鍵盤、無線通信模塊、存儲(chǔ)模塊以及NFC模塊，該用戶終端與中央控制設(shè)備通過無線鏈路相連；
[0015]其中，用戶終端中的存儲(chǔ)模塊與處理器連接，采用SST39VF160芯片，用于對(duì)從處理器處接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0016]用戶終端中的顯示模塊，與處理器連接，用于顯示從處理器處接收到的數(shù)據(jù)；
[0017]攝像頭，與處理器連接，采用0V7670攝像模塊，將采集到的用戶視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器；
[0018]識(shí)別模塊，與處理器連接，采用FPC1011C指紋傳感器模塊，用于將采集到的用戶指紋數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器；
[0019]語音模塊，與處理器連接，采用ISD4004語音錄放模塊；
[0020]鍵盤，與處理器連接，采用ZLG7290專用鍵盤芯片；
[0021]無線通信模塊，與處理器連接，采用NRF24L01無線模塊；
[0022]NFC模塊，與處理器連接，采用TRF7970A模塊。
[0023]優(yōu)選的，用戶終端中的處理器采用LPC2210。
[0024]本實(shí)用新型中所提出的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，至少可以達(dá)到以下有益效果:
[0025]I)主講教室內(nèi)異地學(xué)生的同步視頻影像，從前端顯示移動(dòng)到后端，并液晶屏幕顯示。讓主講教師能夠感受到本地、異地學(xué)生融為一體，方便教學(xué)管理及異地問答，并且大幅度降低了異地學(xué)生視頻影像對(duì)主講教室內(nèi)學(xué)生的教學(xué)干擾。
[0026]2)第二教室內(nèi)前端由單屏交替顯示改進(jìn)為雙屏固定顯示:一個(gè)屏幕同步顯示主講教師授課資料，另一個(gè)屏幕同步顯示主講教師近景視頻影像。讓異地學(xué)生在看教師講授資料與看教師講授視頻的視覺交互感受方面，與主講教室內(nèi)學(xué)生身臨其境的感受接近。
[0027]3)異地之間音頻傳輸由師生之間傳遞無線話筒改進(jìn)為頂置全指向性話筒，教室內(nèi)任何地方說話，聲音效果一樣。實(shí)現(xiàn)主講教室來回走動(dòng)授課，異地之間學(xué)生回答問題，均無傳遞話筒的時(shí)間停滯，授課、回答問題等回歸自然。
[0028]4)異地之間授課資料由主講教室向第二教室的單項(xiàng)傳輸，改進(jìn)為異地之間任意雙向同步傳輸。異地學(xué)生在異地演板，主講教室內(nèi)師生能同步從電子白板上看到演板內(nèi)容。異地之間教學(xué)資料同步互傳，打破了第二教室內(nèi)學(xué)生被動(dòng)聽課的局面，異地之間沒有主、副場(chǎng)之分，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“分布式學(xué)習(xí)”。
[0029]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0030]附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0031]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為第一教室的電子白板與第二教室的電子白板視頻同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為第一教室向第二教室傳輸視頻信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為第二教室向第一教室傳輸視頻信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為第一教室向第二教室傳輸音頻信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6為第二教室向第一教室傳輸音頻信號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為用戶終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8為用戶終端中的鍵盤電路示意圖；
[0039]圖9為用戶終端中的無線通信模塊電路示意圖；
[0040]圖10為用戶終端中的語音模塊電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0042]圖1中A代表第一教室、B代表第二教室、W1、W2、W4、W5代表交互式電子白板、W3、W6代表液晶屏幕、V1、V2、V3、V4代表攝像設(shè)備、RU R2代表吸頂式全指向拾音器矩陣、PUP2代表音頻設(shè)備、Cl、C2代表中央控制設(shè)備、N代表網(wǎng)絡(luò)、Tl代表第一教室的教師、T2代表第二教室的教師、SI代表在第一教室中聽課的學(xué)生、S2代表在第二教室中聽課的學(xué)生，教師和學(xué)生分別持有用戶終端(未示出)。
[0043]如圖1及圖2所示，Wl、W2是兩塊相對(duì)獨(dú)立的交互式電子白板，安裝在第一教室
(A)前面。電子白板(Wl)與電子白板(W2)之間有受中央控制設(shè)備(Cl)控制的數(shù)據(jù)線連通，兩塊白板可以同步顯示也可以單獨(dú)顯示。主要作用是用于顯示第一教室(A)中主講教師(Tl)的授課信息。
[0044]如圖1及圖3所示，W3是一幅液晶屏幕，安裝在第一教室(A)后面，液晶屏幕(W3)信號(hào)輸入端通過中央控制設(shè)備(Cl)后利用網(wǎng)絡(luò)(N)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò))與攝像設(shè)備(V3)及(V4)的視頻信號(hào)輸出端連接，其技術(shù)參數(shù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)按1:1比例顯示第二教室(B)的場(chǎng)景視頻。便于第一教室(A)教師(Tl)及時(shí)有效的組織的調(diào)整教學(xué)行為，同時(shí)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)與遠(yuǎn)程同學(xué)面對(duì)面授課的仿真場(chǎng)景，有利于調(diào)動(dòng)教學(xué)熱情。
[0045]如圖1及圖4所示，W4、W5是兩塊相對(duì)獨(dú)立的交互式電子白板，安裝在第二教室
(B)的前面。電子白板(W4)和電子白板(W5)與攝像設(shè)備(VI)、(V2)通過中央控制設(shè)備(C2)后利用網(wǎng)絡(luò)(N)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò))再通過中央控制設(shè)備(Cl)連接，通過切換控制電子白板(W4)和電子白板(W5)可以顯示攝像設(shè)備(Vl)和(V2)拍攝的實(shí)時(shí)視頻。讓異地學(xué)生(S2)在看教師講授資料與看教師講授視頻的視覺交互感受方面，與主講教室內(nèi)學(xué)生(SI)身臨其境的感受接近。
[0046]如圖1及圖4所示，W6是與W3技術(shù)參數(shù)完成相同的一幅液晶屏幕，安裝在第二教室(B)后面，該液晶屏幕(W6)信號(hào)輸入端通過中央控制設(shè)備(C2)后利用網(wǎng)絡(luò)(N)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò))及中央控制設(shè)備(Cl)與攝像設(shè)備(VI)、(V2)的視頻信號(hào)輸出端連接，在平臺(tái)中的主要作用是顯示攝像設(shè)備(VI)、(V2)拍攝的第一教室(A)的場(chǎng)景視頻。
[0047]如圖1及圖4所示，Vl是安裝在第一教室(A)前上方的一臺(tái)一體化高清攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備安裝在具有自動(dòng)控制功能的萬向云臺(tái)上，攝像設(shè)備(VI)與中央控制設(shè)備(Cl)之間有數(shù)據(jù)線路連接，利用網(wǎng)絡(luò)(N)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò))再通過中央控制設(shè)備(C2)與安裝在第二教室的電子白板(W4、W5)及液晶屏幕(W6)連接。使用時(shí)可以利用中央控制設(shè)備(Cl)和遙控器對(duì)其實(shí)施控制。該攝像設(shè)備主要用于第一教室(A)中的學(xué)生(SI)的實(shí)時(shí)視頻拍攝，當(dāng)?shù)谝唤淌?A)進(jìn)行師生或生生交互時(shí)，可以拍攝發(fā)言的學(xué)生的實(shí)時(shí)視頻并通過相